[发明专利]一种具有双核运动控制器工业机器人平台

说明书

一种具有双核运动控制器工业机器人平台，包括工业机器人控制系统、传感器系统、操控系统、网络集成控制系统、视觉跟踪系统以及执行机构，传感器系统与工业机器人控制系统连接，处理器为片上系统，包括接口层、算法控制层以及容错控制层，其中接口层为FPGA结构，负责与电机控制模块进行信息交互，控制伺服装置，算法控制层为ARM和DSP双核结构，ARM核负责各类外设驱动，DSP端负责运动学建模、轨迹规划等大量矩阵浮点类计算，容错控制层使用32位控制器，对接口层、算法控制层进行实时监控，并根据反馈、操作命令对故障进行容错规划，保证系统安全可靠性运作，容错控制层使用伺服定标方法，同时扩展视觉反馈接口，实现了后期视觉反馈的二次修正。

技术领域

本发明属于工业机器人领域，特别涉及一种具有双核运动控制器工业机器人平台。

背景技术

随着当前工业自动化水平越来越高,在各行各业占有越来越重要的地位,它们能够娴熟、精准地执行多种复杂任务,这些任务由于环境或者其他因素的限制可能是人根本无法完成的。工业机器人的应用场景主要有汽车零部件制造和装配、机械自动化制造、有毒化工产品生产、标准流水线作业、高危环境设备安装、核辐射场地作业、极限环境作业等。

现有技术中运动控制器为单核结构，控制不够精确和稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何稳定精确控制工业机器人，对此本发明提供一种具有双核运动控制器工业机器人平台，

本发明的技术方案为：一种具有双核运动控制器工业机器人平台，包括工业机器人控制系统、传感器系统、操控系统、网络集成控制系统、视觉跟踪系统以及执行机构，传感器系统与工业机器人控制系统连接，

操控系统通过网络集成控制系统接收传感器系统和视觉跟踪系统的数据并向工业机器人控制系统发送控制指令，工业机器人控制系统控制执行机构，传感器系统安装在执行机构上，实时监控执行机构的位姿状态，传感器系统、视觉跟踪系统还与工业机器人控制系统连接用于实时反馈执行机构的工作状态以及监控周围环境，

其中，工业机器人控制系统包括示教器、运动控制器，

其中，操控系统包括工控机，

其中，视觉跟踪系统包括RGB摄像机、激光扫描仪、跟踪摄像机，射频收发射装置，

其中，传感器系统包括多个六轴传感器、光学传感器、运动传感器、霍尔电流传感器，

其中，执行机构包括机械部分和电力部分，

网络集成控制系统搜索局域网内存在的工业机器人并连接到相应的运动控制器，运行运动传感器并清零六轴传感器，运动传感器采集执行机构的末端执行器位姿信息来引导工业机器人的运动，并实时显示在示教器的屏幕上。

工业机器人通信分为两级：第一级通信是操控系统与工业机器人控制系统的通信，采用串行通信技术或者网络通讯技术；第二级通信是工业机器人控制系统与传感器系统、视觉跟踪系统之间的通信，采用工业现场总线通信技术。

其中，运动控制器连接工控机和执行机构，运动控制器为半封装的微型计算机系统，集成了二字符指令集及其解析功能，利用与运动控制器配套的辅助工具，能够进行系统设置，运动控制器由处理器、看门狗、通信接口和电机控制模块组成，

处理器为片上系统(SOC)，包括接口层、算法控制层以及容错控制层，其中接口层为FPGA结构，负责与电机控制模块进行信息交互，控制伺服装置，算法控制层为ARM和DSP双核结构，ARM核负责各类外设驱动，DSP端负责运动学建模、轨迹规划等大量矩阵浮点类计算，容错控制层使用32位控制器，对接口层、算法控制层进行实时监控，并根据反馈、操作命令对故障进行容错规划，保证系统安全可靠性运作，容错控制层使用伺服定标方法，同时扩展视觉反馈接口，实现了后期视觉反馈的二次修正。

本发明的有益效果：